Airbags are a passive safety technology, required to function with zero failure rate. Advances in Computer Aided Engineering have allowed vehicle manufacturers to predict material and system behavior in the event of a crash. The sudden and rapid nature of a vehicle frontal crash, together with strict requirements put on safety make this a sensitive task. This thesis focuses on the front passenger airbag deployment and the instrument panel’s response. Various airbag modelling techniques are studied and presented in this document. This work is part of a larger-scale attempt to model a generic-sled that is physically representative of a real vehicle. Various component tests are to be performed in the sled environment, as opposed to a real vehicle, to save costs. Various modules are added to the sled once their behavior is verified by testing and in simulations. Software are advanced enough to identify location and magnitude of stress concentrations that develop during crash. LS-DYNA is used for explicit finite element simulations of the instrument panel (IP) in question with different airbag models. Verification has been achieved by design of experiment (DOE); with tests conducted to capture both the movements of the airbag housing and IP movements in response. These movements are broken down in various phases, facilitating implementation in the sled environment. Simplifications are made both to the computer models as well as the physical testing environment. The effects of these simplifications are quantified and discussed. Theoretical background is provided where fit while assumptions are justified wherever made. DYNAmore recommendations regarding costeffective calculations as well as result verification are followed. The obtained results show that the FE models replicate the real event with acceptable precision. The findings in this work can, by minor tweaks, be implemented on other IP models in the Volvo Cars range, leading to cost-saving solutions. This thesis provides the necessary information for sled implementations as well as future improvement suggestions. / Krockkudde är en s.k. passiv säkerhetsteknik som krävs att fungera felfritt. Framsteg inom Computer Aided Engineering har tillåtit biltillverkare att förutsäga material och systembeteende i samband med krock. Den plötsliga karaktären av krock, tillsammans med höga säkerhetskrav, gör detta till en känslig uppgift. Denna avhandling fokuserar på passagerarsidans krockkudde och instrumentbrädans (IP) respons under uppblåsning. Olika metoder för modellering av krockkuddar har studerats och presenteras i detta dokument. Arbetet är en del av en större skala försök att modellera en generisk-släde som är fysiskt representativ av en riktig bil; där olika komponent-tester skall utföras för att minska kostnader. När olika modulers beteende verifieras läggs de till släden. Denna verifiering sker genom finita element (FE) simuleringar så väl som fysiska tester. FE mjukvara är idag tillräckligt avancerad för att identifiera samt visualisera spänningskoncentrationer som uppstår i en konstruktion vid krock. LS-DYNA används i detta arbete för explicita FE simuleringar av en Volvo XC90 IP, lastad med olika krockkudde-modeller. Modell verifiering har uppnåtts genom försöksplanering (DOE); med tester utförda för att fånga rörelser av IP så väl som krockkudde-behållaren. Dessa rörelser är sedan uppdelade i olika faser för enklare genomförande i släde miljön. Förenklingar och antaganden görs både till FE modeller och fysiska testmiljön. Effekter av dessa har kvantifierats och relevant teoretisk bakgrund har inkluderats. Dokumentet innehåller även diskussion kring val av mätutrustning samt förbättringsförslag för fortsatt arbete. DYNAmore rekommendationer gällande kostnadseffektiva beräkningar och verifiering av simulerings-resultat har följts. Under arbetet visade sig att FE modellerna kan återskapa händelsen med hög noggrannhet; dessa trotts svårigheter i modellering av plast material. Möjligtvis kan man, genom mindre modifieringar, relatera slutsatserna i detta arbete till olika IP modeller i företagets produktkatalog vilket förmodligen leder till ytterligare kostnadsbesparingar. Denna avhandling ger den information som behövs för genomföranden i den generiska miljön.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-132375 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Nazari, Amir, Nourozi, Behrouz |
| Publisher | Linköpings universitet, Mekanik och hållfasthetslära, Linköpings universitet, Mekanik och hållfasthetslära |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds